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摘要:
環(huán)境化學(xué)課程的核心是講授化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng),該課程是環(huán)境學(xué)科各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的新形勢(shì)下,本文以所從事的應(yīng)用型地方本科院校環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)以及相關(guān)實(shí)踐和應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)對(duì)學(xué)生就業(yè)對(duì)應(yīng)的崗位群和專業(yè)能力要求分析,對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)行了改革和實(shí)踐,以期提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力和綜合素質(zhì),培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用型人才。
關(guān)鍵詞:
應(yīng)用型本科院校;環(huán)境化學(xué);教學(xué)改革;專業(yè)實(shí)踐技能
21世紀(jì)環(huán)境科學(xué)應(yīng)圍繞人與自然相和諧的主題,而環(huán)境教育是實(shí)現(xiàn)和諧發(fā)展的關(guān)鍵。就高校而言,涉及到水體、大氣和土壤的大多數(shù)環(huán)境問(wèn)題都可以歸結(jié)為環(huán)境中的化學(xué)問(wèn)題。因此,在應(yīng)用型本科院校開(kāi)設(shè)環(huán)境化學(xué)課程,不但對(duì)提高環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識(shí)、掌握污染來(lái)源以及增強(qiáng)環(huán)境污染防治的能力方面具有重要的理論和實(shí)際意義,而且還能在環(huán)保部門針對(duì)環(huán)境保護(hù)決策提供科學(xué)依據(jù)等方面發(fā)揮重要的作用[1]。環(huán)境化學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的課程,具有跨學(xué)科的特點(diǎn),它是以環(huán)境問(wèn)題為研究對(duì)象,以解決環(huán)境問(wèn)題為目標(biāo),其核心是研究化學(xué)污染物在環(huán)境中的化學(xué)轉(zhuǎn)化和效應(yīng),該課程是環(huán)境學(xué)科各專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課[2]。因此,環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣,在一定程度上會(huì)影響學(xué)生的專業(yè)知識(shí)架構(gòu)和從業(yè)能力,進(jìn)而影響到畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量。然而地方院校環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境化學(xué)課程的學(xué)時(shí)一直在壓縮,環(huán)境化學(xué)的內(nèi)涵和前言卻一直在更新,要講授的知識(shí)越來(lái)越多。加之應(yīng)用型地方本科院校對(duì)于人才培養(yǎng)的要求不斷提高,強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性和前沿性。因此,本文立足應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求,從我校環(huán)化學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)的實(shí)際情況出發(fā),對(duì)環(huán)境化學(xué)課程基于能力培養(yǎng)的課程體系建設(shè)進(jìn)行思考,對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式進(jìn)行了探討改革和實(shí)踐。希望以此提高我校環(huán)境化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出具有創(chuàng)新性、實(shí)踐性的應(yīng)用型畢業(yè)生,以適應(yīng)新形勢(shì)下市場(chǎng)發(fā)展對(duì)環(huán)境工程專業(yè)人才的需求。
1教學(xué)內(nèi)容的改革
1.1優(yōu)化培養(yǎng)方案
“環(huán)境化學(xué)”是環(huán)境學(xué)科各專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,主要研究有害物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在方式、化學(xué)特性、行為和效應(yīng),及其控制的化學(xué)原理和方法。因此,“環(huán)境化學(xué)”教學(xué)過(guò)程中的改革和創(chuàng)新,有助于率先培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣,在環(huán)境類專業(yè)人才培養(yǎng)中有著十分重要的作用[3]。目前,我國(guó)部分地方性本科院校正面臨向應(yīng)用型本科教育轉(zhuǎn)型的機(jī)遇和挑戰(zhàn),為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)方案應(yīng)該面向市場(chǎng),面向未來(lái),培養(yǎng)個(gè)性發(fā)展的多元化應(yīng)用型創(chuàng)新人才。首先,我們通過(guò)對(duì)社會(huì)環(huán)境工程專業(yè)人才需求情況的調(diào)研和分析,制定了環(huán)境工程專業(yè)的職業(yè)崗位群及與其對(duì)應(yīng)的專業(yè)能力,環(huán)境工程專業(yè)從業(yè)者主要對(duì)應(yīng)的專業(yè)能力包括環(huán)境工程設(shè)計(jì)與運(yùn)營(yíng)管理能力、污染物控制技術(shù)應(yīng)用能力和環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境評(píng)價(jià)能力,而環(huán)境化學(xué)這門課對(duì)應(yīng)的主要職業(yè)崗位是研發(fā)工程師和工藝師等,旨在培養(yǎng)學(xué)生的污染物控制技術(shù)能力。其次,根據(jù)崗位群需要具備的專業(yè)能力,制定了相應(yīng)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。環(huán)境化學(xué)這門課要求學(xué)生深入學(xué)習(xí)和掌握環(huán)境化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和原理,了解環(huán)境化學(xué)在環(huán)境科學(xué)中和解決環(huán)境問(wèn)題上的作用,掌握主要環(huán)境污染物的類別和它們?cè)诃h(huán)境各圈層中的遷移轉(zhuǎn)化過(guò)程,具備一定的處理實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的思路、方法和技術(shù)。能夠從事環(huán)境保護(hù)及環(huán)境污染治理行業(yè)的技術(shù)研發(fā)、工藝控制等,培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高級(jí)應(yīng)用型人才。
1.2調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
環(huán)境化學(xué)這門課現(xiàn)階段使用的教材是高等教育出版社戴樹桂主編的《環(huán)境化學(xué)》,該教材較系統(tǒng)地闡述了大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)、生物體內(nèi)污染物質(zhì)的存在方式、運(yùn)動(dòng)過(guò)程及毒性、典型污染物質(zhì)在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)、受污染環(huán)境的修復(fù)等內(nèi)容與知識(shí)。通過(guò)學(xué)習(xí),可以使學(xué)生較全面地了解環(huán)境化學(xué)的基本概念和基本內(nèi)容,掌握常見(jiàn)污染物的類型和危害、檢測(cè)、治理原理和方法,了解受污染環(huán)境的修復(fù)技術(shù),牢固樹立環(huán)境意識(shí)。為學(xué)生今后從事環(huán)境保護(hù)及環(huán)境污染治理相關(guān)行業(yè)奠定扎實(shí)的環(huán)境化學(xué)理論和技術(shù)基礎(chǔ)。由于學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)這門課之前,學(xué)生已經(jīng)完成了無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)。這就要求我們優(yōu)化《環(huán)境化學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容,避免不必要的重復(fù),利用有限的學(xué)時(shí),深化環(huán)境化學(xué)課程的主要內(nèi)容,滲透前沿知識(shí),應(yīng)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求。所以在組織課堂教學(xué)內(nèi)容時(shí),結(jié)合已學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容,對(duì)一些基礎(chǔ)的化學(xué)理論進(jìn)行了適當(dāng)精簡(jiǎn),刪減重復(fù)內(nèi)容,例如在水環(huán)境化學(xué)一章中無(wú)機(jī)污染物在水環(huán)境的遷移轉(zhuǎn)化涉及到的溶解-沉淀、氧化-還原、配位和沉淀等重點(diǎn)反應(yīng)[4],由于在無(wú)機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)中已重點(diǎn)講解過(guò),所以在環(huán)境化學(xué)學(xué)習(xí)中會(huì)以提問(wèn)的方式引導(dǎo)學(xué)生回顧復(fù)習(xí)這些基礎(chǔ)知識(shí),然后結(jié)合環(huán)境要素與各反應(yīng)的聯(lián)系引入新知識(shí)點(diǎn),重點(diǎn)放在如何使學(xué)生把基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)理論和化學(xué)思維應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)與環(huán)境治理中,以此拓寬學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2教學(xué)方法的改革
2.1體驗(yàn)式教學(xué),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)
培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性和實(shí)踐性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。而傳統(tǒng)教學(xué)模式往往不利于學(xué)生自我身份構(gòu)建、自我任責(zé)及主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,缺乏對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和鍛煉。因此在教學(xué)中要以學(xué)生為主,加強(qiáng)基于能力的培養(yǎng)。為此在教學(xué)中實(shí)行“學(xué)生講、老師聽(tīng)”的換位學(xué)習(xí)模式,即將學(xué)生劃分小組,每組擬定一個(gè)環(huán)境保護(hù)或環(huán)境污染治理相關(guān)的研究課題或熱點(diǎn),組內(nèi)學(xué)生分工合作分別進(jìn)行文獻(xiàn)查詢、資料整理、演示文稿制作等工作,最后在每堂課前走上講臺(tái)講解該小組的演示文稿。報(bào)告結(jié)束后,教師組織引導(dǎo)學(xué)生參與討論,可隨機(jī)向匯報(bào)組成員提問(wèn)。通過(guò)這樣的體驗(yàn)式教學(xué)方式,可以發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)新性,使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)拓展知識(shí)面,同時(shí)鍛煉學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
2.2打破單一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué),加大綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)比例,提高學(xué)生創(chuàng)新能力
環(huán)境化學(xué)是一門理論和實(shí)踐并重的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生基本操作技能、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。然而原有的環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單,缺少設(shè)計(jì)性和研究性,而且學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作不夠了解,容易忽略對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)全局設(shè)計(jì)思路的考核。因而引入綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真正參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程(課題確定、查閱文獻(xiàn)、確定實(shí)驗(yàn)方法、前期試劑儀器的準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)測(cè)定、結(jié)果處理到實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成),有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
2.3引入切身熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力
環(huán)境化學(xué)是在化學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)理論和研究方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門多學(xué)科交匯的綜合科學(xué)[5]。如何在有限的課時(shí)內(nèi),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)環(huán)境污染問(wèn)題化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識(shí)解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的能力,對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型專業(yè)人才至關(guān)重要。因此,在教學(xué)過(guò)程中引入切身相關(guān)的熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題,利用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法對(duì)其剖析,激發(fā)學(xué)生求知欲和自主性,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。如在學(xué)氣環(huán)境化學(xué)中大氣顆粒物內(nèi)容時(shí)[4],引入目前我國(guó)面臨最嚴(yán)重的與人類健康切身相關(guān)的大氣污染現(xiàn)象-霧霾,對(duì)PM2.5進(jìn)行溯源分析,結(jié)合相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)展示汽車尾氣、工業(yè)生產(chǎn)、日常發(fā)電等對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)比例,利用熱點(diǎn)視頻展示PM2.5危害人類健康的過(guò)程,提醒學(xué)生防霧霾口罩的選擇標(biāo)準(zhǔn)等。由此使學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境問(wèn)題的緊迫性,切身體會(huì)到所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的相關(guān)性,真正做到學(xué)以致用。最終通過(guò)不同類型熱點(diǎn)環(huán)境問(wèn)題的分析,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)用以解決實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的主動(dòng)性和熱情。
3考核方式的改革
在培養(yǎng)方案和教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)上,考核方式也應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)轉(zhuǎn)型的背景下,結(jié)合實(shí)際發(fā)展,將環(huán)境化學(xué)的成績(jī)?cè)O(shè)置為三部分:期末考試占60%,實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%,平時(shí)成績(jī)占20%。其中平時(shí)成績(jī)主要依據(jù)學(xué)生課前小組演示文稿工作表現(xiàn)、課堂參與度及課下作業(yè)完成情況打分,由此評(píng)價(jià)學(xué)生積極主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作能力。實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要依據(jù)學(xué)生對(duì)整個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程參與中的表現(xiàn)打分,以此評(píng)定學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。期末考試采取開(kāi)卷形式,試卷命題中多以結(jié)合實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的綜合題為主,防止學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn),使其真正將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問(wèn)題中去,以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),成為真正的應(yīng)用型人才。
4結(jié)語(yǔ)
目前,隨著國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視程度的提高,對(duì)于專業(yè)型人才的需求也在逐年增加,特別是近年一些國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的新興環(huán)保產(chǎn)業(yè),環(huán)境工程專門人才的缺口還比較大。應(yīng)用型人才培養(yǎng)是要塑造全面、具有可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新能力的人才。所以在這樣的轉(zhuǎn)型背景下應(yīng)加強(qiáng)雙師型隊(duì)伍建設(shè),使從事相關(guān)教學(xué)的教師“走出去、走回來(lái)”,具備理論教學(xué)素質(zhì)的同時(shí)也應(yīng)具備實(shí)踐教學(xué)的素質(zhì),在有限的時(shí)間內(nèi),提高學(xué)生的全面素質(zhì),培養(yǎng)真正的環(huán)境工程應(yīng)用型人才。
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作者:李輝 曲洋 田文杰 王小慶 陳華軍 單位:洛陽(yáng)理工學(xué)院環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院